用于模具扁钢的立式万能轧机、扁钢轧制生产线及其方法

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2024-03-12 17:13:54

权利要求书： 1.一种用于模具扁钢的立式万能轧机，其特征在于，所述用于模具扁钢的立式万能轧机包括两根立辊(1)和两根水平辊(3)，两根立辊(1)左右对称设置，两根水平辊(3)上下对称设置，两根立辊(1)的轴线和两根水平辊(3)的轴线均位于同一竖直平面内，两根立辊(1)和两根水平辊(3)组成一个轧制孔，立辊(1)为主动辊，水平辊(3)为被动辊，立辊(1)依次连接有传动机构和动力机构。

2.根据权利要求1所述的用于模具扁钢的立式万能轧机，其特征在于，立辊(1)有压下量。

3.根据权利要求1所述的用于模具扁钢的立式万能轧机，其特征在于，水平辊(3)没有压下量。

4.根据权利要求1所述的用于模具扁钢的立式万能轧机，其特征在于，两根水平辊(3)之间辊缝的高度等于扁钢轧件(2)的厚度。

5.根据权利要求1所述的用于模具扁钢的立式万能轧机，其特征在于，所述传动机构含有连接轴(4)。

6.根据权利要求1所述的用于模具扁钢的立式万能轧机，其特征在于，所述动力机构含有主电机(6)。

7.一种扁钢轧制生产线，其特征在于，所述扁钢轧制生产线含有多台二辊水平轧机和多台用于模具扁钢的立式万能轧机，所述二辊水平轧机和所述用于模具扁钢的立式万能轧机沿轧制方向交替排列，所述用于模具扁钢的立式万能轧机为机权利要求1所述的用于模具扁钢的立式万能轧机。

8.根据权利要求7所述的扁钢轧制生产线，其特征在于，沿轧制方向，第一台轧机为二辊水平轧机。

9.根据权利要求7所述的扁钢轧制生产线，其特征在于，沿轧制方向，最后一台轧机为二辊水平轧机。

10.一种扁钢轧制方法，其特征在于，所述扁钢轧制方法采用了权利要求7所述的扁钢轧制生产线，所述扁钢轧制方法包括以下步骤：步骤1、轧制前的准备；

步骤2、扁钢轧件(2)进入所述二辊水平轧机，所述二辊水平轧机对扁钢轧件(2)进行厚度方向的压下；

步骤3、扁钢轧件(2)进入所述用于模具扁钢的立式万能轧机，所述用于模具扁钢的立式万能轧机对扁钢轧件(2)进行宽度方向的压下；

步骤4、多次重复步骤2和步骤3；

步骤5、扁钢轧件(2)进入所述二辊水平轧机，所述二辊水平轧机对扁钢轧件(2)进行厚度精准控制，完成轧制。

说明书：用于模具扁钢的立式万能轧机、扁钢轧制生产线及其方法技术领域[0001] 本发明涉及扁钢轧制技术领域，具体的是一种用于模具扁钢的立式万能轧机，还是一种扁钢轧制生产线，更是一种扁钢轧制方法。

背景技术[0002] 模具扁钢是一种矩形断面的型钢，矩形的水平边和侧边垂直(水平边和侧边的垂直程度是评价扁钢产品质量的关键因素)。广泛用于模具制作领域，随着我国在模具制作领

域的发展，模具扁钢的需求与日俱增。目前常用轧制工艺为，采用二辊水平轧机轧制扁钢的

厚度，采用二辊立式轧机轧制扁钢的宽度(为了保证水平边和侧边的垂直度，尽量不采用常

用的孔型轧制(孔型轧制时，轧件受到孔型侧边的夹持，不会产生翻钢)，而是采用完全平辊

面的无孔型光辊进行立式轧制)。扁钢在水平轧机中轧制非常稳定，仅需要控制好轧机的辊

缝精度和水平度即可。扁钢轧件在二辊立式轧机中进行立轧时，轧制变形不稳定，经常出现

翻钢现象。产生这种情况的原因分析如下：

[0003] 如图1所示，在现有的二辊立式轧机20中的轧辊21轧制扁钢轧件2的侧边，扁钢在二辊立式轧机中变形状态属于高轧件变形，这种变形状态属于不稳定状态，在此不稳定的

情况下，采用光辊轧制，没有孔型侧壁的夹持限制(为了保证水平边和侧边的垂直度，尽量

不采用常用的孔型轧制)，所以很容易产生扁钢轧件2倾翻(即所说的“翻钢”)的情况。但如

果不采用光辊，而是加上孔型，则不能很好的保证轧件水平边和侧边的垂直度，所以大多数

生产厂最终都选择光棍无孔型轧制。生产也证明了这一点，国内现有大多数的扁钢生产厂

目前都或多或少的发生这种情况。扁钢立轧时，事故率很高，即使在立式轧机前后都加上水

平压辊的情况下，也无法完全解决这种问题。主要是因为，水平压辊和立辊不在一个轧制平

面上，受到立辊直径的限制，水平压辊和立轧辊之间必需要有一定的距离，即扁钢轧件2出

二辊立式轧机后才能进入水平压辊。扁钢轧件2在二辊立式轧机20中的轧辊21中先产生了

翻钢之后，才进入压辊，通过压辊去把翻起来的扁钢轧件2再压回去，所以控制效果不好，不

能稳定控制住翻钢。

发明内容[0004] 为了解决扁钢轧件在轧制的过程中容易出现翻钢的问题，本发明提供了一种用于模具扁钢的立式万能轧机、扁钢轧制生产线及其方法，该用于模具扁钢的立式万能轧机、扁

钢轧制生产线及其方法能够解决扁钢轧制过程中容易翻钢的生产缺陷。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于模具扁钢的立式万能轧机，包括两根立辊和两根水平辊，两根立辊左右对称设置，两根水平辊上下对称设置，两根

立辊的轴线和两根水平辊的轴线均位于同一竖直平面内，两根立辊和两根水平辊组成一个

轧制孔，立辊为主动辊，水平辊为被动辊，立辊依次连接有传动机构和动力机构。

[0006] 立辊有压下量。[0007] 水平辊没有压下量。[0008] 两根水平辊之间辊缝的高度等于扁钢轧件的厚度。[0009] 所述传动机构含有连接轴。[0010] 所述动力机构含有主电机。[0011] 一种扁钢轧制生产线，含有多台二辊水平轧机和多台用于模具扁钢的立式万能轧机，所述二辊水平轧机和所述用于模具扁钢的立式万能轧机沿轧制方向交替排列，所述用

于模具扁钢的立式万能轧机为上述的用于模具扁钢的立式万能轧机。

[0012] 沿轧制方向，第一台轧机为二辊水平轧机。[0013] 沿轧制方向，最后一台轧机为二辊水平轧机。[0014] 一种扁钢轧制方法，所述扁钢轧制方法采用了上述的扁钢轧制生产线，所述扁钢轧制方法包括以下步骤：

[0015] 步骤1、轧制前的准备；[0016] 步骤2、扁钢轧件进入所述二辊水平轧机，所述二辊水平轧机对扁钢轧件进行厚度方向的压下；

[0017] 步骤3、扁钢轧件进入所述用于模具扁钢的立式万能轧机，所述用于模具扁钢的立式万能轧机对扁钢轧件进行宽度方向的压下；

[0018] 步骤4、多次重复步骤2和步骤3；[0019] 步骤5、扁钢轧件进入所述二辊水平轧机，所述二辊水平轧机对扁钢轧件进行厚度精准控制，完成轧制。

[0020] 本发明的有益效果是：[0021] 1、区别于以往二辊立式轧机轧制扁钢侧边的轧制形式，本发明所述用于模具扁钢的立式万能轧机进行扁钢侧边的宽度压下，通过所述用于模具扁钢的立式万能轧机的水平

辊夹持扁钢的水平面，防止轧制过程中产生翻钢。

[0022] 2、减少事故率，提高生产效率，降低生产成本。[0023] 3、提供一种新的扁钢生产方法。附图说明[0024] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

[0025] 图1是现有二辊立式轧机的示意图。[0026] 图2是本发明所述用于模具扁钢的立式万能轧机的示意图。[0027] 图3是图2中扁钢轧件部位的放大示意图。[0028] 图4是现有普通万能轧机轧制扁钢的示意图。[0029] 图5是扁钢轧制生产线的示意图。[0030] 1、立辊；2、扁钢轧件；3、水平辊；4、连接轴；5、减速机；6、主电机；[0031] 10、用于模具扁钢的立式万能轧机；20、二辊立式轧机；30、二辊水平轧机；40、普通万能轧机；

[0032] 21、轧辊；[0033] 41、直立轧辊；42、水平轧辊。具体实施方式[0034] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0035] 一种用于模具扁钢的立式万能轧机，包括两根立辊1和两根水平辊3，两根立辊1左右对称设置，两根水平辊3上下对称设置，两根立辊1的轴线和两根水平辊3的轴线均位于同

一竖直平面内，两根立辊1和两根水平辊3组成一个轧制孔，立辊1为主动辊，水平辊3为被动

辊，立辊1依次连接有传动机构和动力机构，如图2和图3所示。

[0036] 水平辊3的轴线为水平状态，两根水平辊3的轴线相互平行，立辊1的轴线为直立状态，两根立辊1的轴线相互平行。两根立辊1有压下量，即两根立辊1均能够压下，两根立辊1

起到轧制作用。两根水平辊3没有压下量，即两根水平辊3可以做压下动作调整水平辊与轧

件表面的间隙但不压下轧件，两根水平辊3仅仅起到扶持作用，防止左右两根立辊1压下时

扁钢轧件2发生倾翻。

[0037] 为什么不利用(图4所示)现有的普通万能轧机40的直立轧辊41来轧制扁钢的宽度。在现有的普通万能轧机40中，通常直立轧辊41为被动辊，水平轧辊42为主动辊，即水平

轧辊42依次连接有传动机构和动力机构，而直立轧辊41不连接传动机构和动力机构。现有

的普通万能轧机对扁钢侧边宽度进行压下轧制时，采用的是被动的直立轧辊41进行压下，

主动的水平轧辊42最好不进行压下(因为如果水平轧辊42压下后，水平轧辊42辊身外侧和

直立轧辊41辊面之间有间隙，会在轧件上表面水平轧辊42辊身最大宽度的外侧和直立轧辊

41辊面之间的间隙处产生凸起，后续不容易消除)。此时直立轧辊41压下，但又无电机传动，

只能够依靠后面的其它轧机推动轧件向前运行，轧件再去带动此架轧机的被动的直立轧辊

41旋转和压下，非常不方便，容易产生生产事故，特别是对于薄规格轧件，由于轧件没有足

够的刚度，后续轧机几乎无法推动轧件向前运行，所以不能这样布置。

[0038] 在本发明中，通过左右两根立辊1的左右运动，可以控制扁钢轧件2的宽度尺寸。两根水平辊3之间辊缝的高度等于扁钢轧件2的厚度，或者稍大于扁钢轧件2的厚度，轧制过程

中，两根水平辊3仅起到导卫作用。上下两根水平辊3也可以进行上下的压下，但该压下仅起

到调整水平辊3和扁钢轧件2上下表面间隙的作用，对轧件厚度不进行压下轧制。

[0039] 在本实施例中，两根水平辊3互为镜像，两根立辊1互为镜像。立辊1为主动辊，立辊1依次连接有传动机构和动力机构，所述传动机构含有连接轴4，所述动力机构含有主电机

6。水平辊3为被动辊，水平辊3不连接传动机构和动力机构。连接轴4的两端分别通过联轴器

与立辊1和主电机6连接。

[0040] 在本实施例中，上方的水平辊3的辊面与左侧的立辊1的辊面之间存在一定的间隙L3，上方的水平辊3的辊面与右侧的立辊1的辊面之间也存在一定的间隙L4。实际设备设计

时，根据具体生产的轧件宽度，水平辊3的辊身长度只能够设几种规格，所以这个间隙L3和

L4的值随着轧制规格宽度和立辊辊身长度的选择而发生变化。水平辊3在此作为压辊，不设

压下量，起到把轧件导入到轧机中，防止轧件翻钢的作用。

[0041] 本发明所述用于模具扁钢的立式万能轧机还包括机架，两根立辊1和两根水平辊3均固定于机架内，主电机6与机架连接固定，其中，连接轴4、联轴器、主电机6和机架均可以

采用现有技术，部件之间的连接方式也可以采用现有的连接方式，即本实施例的主要发明

点在于将普通万能轧机转换为立式万能轧机，将现有普通万能轧机40的水平轧辊42用作本

发明所述用于模具扁钢的立式万能轧机的立辊1，将现有普通万能轧机40的直立轧辊41用

作本发明所述用于模具扁钢的立式万能轧机的水平辊3，立辊1作为主动辊，水平辊3作为被

动辊。

[0042] 本发明所述用于模具扁钢的立式万能轧机的立辊1布置在左右两侧，用于轧制扁钢的侧边，这时的立辊1为主动辊，由主电机6带动，很容易实现咬入轧制。所述用于模具扁

钢的立式万能轧机的水平辊3为被动辊，没有电机带动，将其做为压辊，压在扁钢的上下表

面。此时水平辊3不设压下量，起到把轧件导入到轧机中，防止轧件翻钢的作用。

[0043] 这种布置形式通过立式万能轧机的水平辊3对扁钢轧件2的上下表面的夹持，解决了扁钢轧制过程中容易翻钢的生产缺陷，又通过带有电机的立辊1对扁钢侧边进行压下，保

证扁钢正常轧制的功能。

[0044] 下面介绍一种扁钢轧制生产线，所述扁钢轧制生产线含有多台二辊水平轧机和多台用于模具扁钢的立式万能轧机，所述二辊水平轧机和所述用于模具扁钢的立式万能轧机

沿轧制方向交替排列，所述二辊水平轧机为现有的二辊水平轧机30，所述用于模具扁钢的

立式万能轧机为机权利要求1所述的用于模具扁钢的立式万能轧机10，如图5所示。

[0045] 所述轧制方向为垂直于图2的纸面并指向纸面内侧的方向，同时所述轧制方向也与图5中的左右方向相对应。二辊水平轧机30和用于模具扁钢的立式万能轧机10具体架数

根据轧制规程确定。这些轧机具体选择连轧布置形式，还是选择可逆连轧布置形式，依据具

体车间的生产规格和坯料规格来最终决定。优选，在该扁钢轧制生产线中，沿轧制方向，第

一台轧机为二辊水平轧机30，最后一台轧机也为二辊水平轧机30。

[0046] 下面介绍一种扁钢轧制方法，所述扁钢轧制方法采用了上述的扁钢轧制生产线，所述扁钢轧制方法包括以下步骤：

[0047] 步骤1、轧制前的准备；[0048] 步骤2、扁钢轧件2进入所述二辊水平轧机30，所述二辊水平轧机30对扁钢轧件2进行厚度方向的压下，随着扁钢轧件2厚度的变薄，扁钢轧件2宽度尺寸也会发生变化；

[0049] 步骤3、扁钢轧件2进入所述用于模具扁钢的立式万能轧机10，所述用于模具扁钢的立式万能轧机10对扁钢轧件2进行宽度方向的压下；

[0050] 步骤4、多次重复步骤2和步骤3，重复的次数可以根据需要而定；[0051] 步骤5、扁钢轧件2进入所述二辊水平轧机30，所述二辊水平轧机30对扁钢轧件2进行厚度精准控制，完成轧制。

[0052] 为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系进行表述，其中的方位词“上”表示图2中的上侧方向，“下”表示图2中的下侧方向，“左”表示图2中的左侧方向，“右”

表示图2中的右侧方向。本发明采用了阅读者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解

或解释为是对本发明保护范围的限定。

[0053] 以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的

范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术

方案之间均可以自由组合使用。